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La nanofibra genera elettricità con il calore del corpo - l'abbigliamento come stazione di ricarica

Solo le fibre di pochi nanometri di spessore possono generare insieme quantità praticabili di elettricità.
Solo le fibre di pochi nanometri di spessore possono generare insieme quantità praticabili di elettricità.
Anche una fonte di energia rinnovabile: le fibre utilizzate generano elettricità sufficiente dalla differenza di temperatura tra l'interno e l'esterno della giacca per caricare uno smartphone o uno smartwatch. È ancora una teoria, ma la fibra funziona già.

I termometri digitali funzionano in questo modo, così come le batterie isotopiche per le sonde spaziali. Ma ottenere un'energia significativa dal solo calore del corpo è una novità. L'effetto Seebeck può convertire le differenze di temperatura in una tensione, finora piuttosto lenta.

Questa tensione viene utilizzata per generare un flusso di corrente che, se opportunamente commutato, potrebbe caricare tutti i tipi di dispositivi portatili. L'unico problema cruciale è che continua a verificarsi anche il trasferimento di calore. Di conseguenza, le quantità di elettricità sono così basse da non essere di alcuna utilità pratica. O almeno questo è stato il caso finora.

Bene: La NASA sta costruendo batterie con isotopi altamente radioattivi, come il plutonio-238, ma queste hanno differenze di temperatura molto più elevate tra l'isotopo radiante all'interno e il freddo dello spazio.

Grazie a un nanotubo in fibra di carbonio di soli 8 nanometri di spessore (un capello è circa 10.000 volte più spesso), l'effetto dovrebbe presto essere utilizzabile sulla propria pelle. Secondo lo studio del NAIST in Giappone, la potenza di uscita potrebbe essere aumentata di molte volte rispetto ai metodi precedenti.

Allo stesso tempo, è stato possibile mantenere la conduzione del calore all'incirca allo stesso livello degli esperimenti precedenti. Questo perché se il calore fosse trasportato tra le fibre, la differenza di temperatura diminuirebbe e ridurrebbe significativamente la generazione di energia.

Tuttavia, la nanofibra raggiunge ancora 242 microwatt per metro e per grado di differenza di temperatura al quadrato. Maggiore è la distanza tra caldo e freddo, maggiore è la potenza disponibile.

Se si potesse sfruttare una differenza di 10 Kelvin, sarebbero necessari solo circa 50 metri (160 piedi) di fibra per ottenere un intero watt. E con 5 watt, la maggior parte dei dispositivi portatili potrebbe già essere caricata, anche se non rapidamente.

Dato lo spessore minimo dei nanotubi, una tale quantità difficilmente si noterebbe nella maggior parte dei capi di abbigliamento - forse la porta di ricarica. Anche la produzione è già stata ottimizzata e il tempo richiesto è stato ridotto a un ottavo del metodo precedente. Non ci vorrà molto prima che la felpa con cappuccio possa ricaricare il suo smartphone o fornire scosse elettriche, probabilmente.

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Mario Petzold, 2024-06- 2 (Update: 2024-06- 2)